用于动态运动控制应用的直流电机选择

找到右电机是在动态驱动组件的选择中的核心元件之一。由于其具有或没有刷子的高启动转矩Maxon DC电机是高动态伺服应用的完美匹配。一旦指定了申请的要求并建立了一般的运动控制策略，就有一些规则被尊重以获得最佳电机。

扭矩和电机尺寸
通常从计算的机械动力中选择电动机，即，从速度和扭矩要求中选择。这可能导致完全错误的结果。例如，拍摄以25W机械电源运行的应用程序。具有40W的额定功率的MAXON EC 22将完全适合。电动机的功率额定值基于大约的高速。22'000rpm和约18mnm的标称扭矩。然而，如果所需的载荷扭矩为40mnm（以及6000rpm的负载速度，这导致25W的负载速度为25W！），电动机会过热，这是电机标称扭矩的两倍多。

这导致我们统治没有。1：选择足够大的电机类型以满足扭矩要求。如有必要，请使用齿条将扭矩降低到电动机的可接受水平。基本上，有两个扭矩值来检查。第一个是基于热考虑因素。确保应用的平均负载扭矩位于电机的额定或标称扭矩以下。在持续重复工作循环的应用中，必须包含在连续操作范围内的负载扭矩的RMS平均值。

第二个扭矩限制与峰值负载有关。在短时间内，电机可以过载而没有过热的风险。虽然这种过载特性的细节取决于电机的设计，但我们可以说明一般规则no。2如下所示:直流电机过载2到3倍，几秒钟是可能的;电机越大，过载时间可能越长。

覆盖所有操作点
在施加到DC电动机的给定电压下，随着电动机扭矩增加，速度线性地减小。电机速度在空载时最高。产生的扭矩在启动时最大，允许非常高的加速率并导致动态行为。改变施加的电压产生并联移位此速度扭矩线（见图2）。因此，通过改变施加的电动机电压，可以简单地实现任何所需点。在伺服应用程序中，这就是照顾的运动控制器。

没有规则。3:确保你可以覆盖所有的操作点在您的应用与电机的最大可用电压。通常情况下，最关键的一点是在加速过程的最后，在那里速度和所需的扭矩是最高的。电机的最大电压可能受到所使用的电源、控制器的最大电源电压和控制器中的电压降的限制。

粗线-细线
对于给定的电机类型或尺寸，其机械特性是相当均匀的，而电气特性则会因所使用的绕组而有很大的不同。采用低电阻绕组，可以覆盖广泛的操作点，电机电压可用;但这是以产生扭矩所需的大量电流为代价的。另一方面，高阻绕组需要较高的电压但较低的电流。因为“电流是昂贵的，电压是免费的”规则没有。4 .声明如下:选择最低的绕组电流消耗,但仍然满足第三个规则和一些头部空间控制器(图2中“储备”)。“当前是昂贵的”意味着一个更高的当前消费需求更大的电源、控制器和复杂的电缆屏蔽都增加了成本。在这种情况下，还应确保来自电源和控制器的可用电流足够高，以覆盖最大所需的扭矩。

带/没有刷子
在运动控制的动态伺服应用中，将选择无刷电机，呈现非常高的使用寿命和可靠性以及允许更高的速度。

无需电子换向的拉丝电机，控制电子设备可以更简单且成本效益。如果服务寿命要求不是极高的刷子，电机仍然可以具有小尺寸的优点。石墨刷在较大的电机中找到，并且更好地适应频繁的Stat-STOP应用。贵金属刷用于10W以下的小尺寸电机，最好用于适中负荷的连续操作。

这些是关于DC电机选择的一些基本考虑因素。在选择完整的驱动系统时，还有更多的要观察到。控制器和反馈策略，机械布局以及环境条件和边界限制可能对电机施胶产生影响。

The forthcoming seminars on “DC Servo Motor Sizing Made Easy” A Practical 1/2 Day Course presented by Dr. Urs Kafader, maxon motor ag provides the practical information you’ll need to successfully select the right DC motor -- be it brushed or brushless -- for your application. You'll learn about the interpretation of motor data and how you can use this information for motor sizing. Whether you need high speed and dynamics or just high torque, this seminar will teach you to size a motor + drive with just the right power reserves, avoiding costly oversized motors.